室内场所,尤其是新装修场所存在越来越多的健康危害,PM2.5、PM10对人体心肺器官产生严重危害;甲醛具有刺激、致敏和致突变作用;苯及其化合物已经被世界卫生组织确定为强致癌物;TVOC可作为室内空气质量有机物污染的指示剂,一般是指6~16个碳之间所有化合物的总称,监测室内空气污染物对于了解室内空气的污染状况具有重要意义。
室内颗粒物的污染来源于室内及室外。对于新装修的室内场所,探讨颗粒物的来源对采取防控措施具有重要意义。本研究主要对新装修场所的空气颗粒污染状况及来源进行研究,旨在对防控室内空气污染提供依据。
1 材料与方法 1.1 监测对象和指标选择2013—2014 年广东省中山市城区范围的35间新装修室内场所(装修后3个月内)作为研究对象,对其进行室内外PM2.5和PM10、室内甲醛、苯、甲苯、二甲苯和总挥发性有机化合物(TVOC)监测。
1.2 采样点的设置采样点的数量根据监测场所面积大小和现场情况而确定。原则上小于50 m2 的场所设1~3个点,50~100 m2的场所设3~5个点,100 m2 以上的场所设5个点;采样点的高度与人的呼吸带高度一致,距离地面高度为1.2 m,距离墙面大于0.5 m。
1.3 采样方法PM2.5 和PM10的监测采用8520型便携式气溶胶监测仪(美国TSI公司),甲醛监测采用直读式4160甲醛分析仪;苯、甲苯和二甲苯用TWA-300 H 低流量空气采样器,活性碳吸附采样,流量500 mL/min,采样时间50 min,依照《居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准》(GB/T 11737-1989)[1]方法气相色谱法检测;TVOC采用PHOCHECK+VOC 气体检测仪监测。所用采样及检测仪器每年经国家计量部门检定。
1.4 评价标准及统计PM2.5的室内评价标准参考美国EPA 规定的日平均质量浓度标准35 μg/m3[2] 。PM2.5和PM10的室外质量浓度标准采用《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)[3]二级日平均 质量浓度限值的75 μg/m3和150 μg/m3。PM10、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC的评价标准选择《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[4]规定的污染物浓度标准(PM10质量浓度日 均值≤0.15 mg/m3,甲醛1 h均值≤0.10 mg/m3;苯1 h均值≤0.11mg/m3;甲苯、二甲苯1 h均值≤0.20 mg/m3; TVOC 8 h均值≤0.60 mg/m3)。采用Excel 2007进行数据录入和整理,采用SPSS 15.0 软件对检测结果进行统计分析。采用双变量分析室内外PM2.5、PM10质量浓度的相关性。
2 结果 2.1 室内外颗粒物的污染情况室外PM2.5和PM10平均质量浓度均大于室内,二者差异无统计学意义(t=0.365,P=0.716;t=0.848,P=0.742)。室内PM2.5和PM10的超标率分别为77.14%和14.71%,室外PM2.5和PM10的超标率分别为40%和20%,室内外PM2.5的超标率均显著高于PM10(χ2=27.862,P=0.000;χ2=11.667,P=0.001)。
监测项目 | x±s/(mg/m3) | 范围/(mg/m3) | 超标率/% | |
*室内PM2.5的超标率显著高于PM10(χ2=27.862,P=0.000;χ2=11.667,P=0.001) | ||||
PM2.5 | 室内 | 0.082±0.067 | 0.008~0.400 | *77.14(27) |
室外 | 0.087±0.078 | 0.036~0.455 | *40.00(21) | |
PM10 | 室内 | 0.093±0.075 | 0.016~0.357 | 14.29(5) |
室外 | 0.098±0.079 | 0.014~0.442 | 20.00(7) |
通常采用I/O 比值(室内与室外颗粒物质量浓度之比)描述室内外颗粒物的关系。在没有明显的长期室内污染源的情况下,I/O 比值约为1[5]。如表 2所示,本研究PM2.5的 I/O 比值为0.996(0.307~1.769),PM10的I/O 比值为0.991(0.355~2.182)。
如表 3所示,室内PM2.5与PM10存在正相关(r=0.933,P=0.000),室外PM2.5与PM10存在正相关(r=0.988,P=0.000)。
室内气体污染物的质量浓度水平和超标情况见表 4。
监测项目 | x±s(mg/m3) | 范围/(mg/m3) | 超标率/% |
甲醛 | 0.103±0.110 | 0.020-0.576 | 28.57 |
苯 | 0.013±0.002 | 0.000-0.026 | 0 |
甲苯 | 0.051±0.126 | 0.000-0.707 | 8.57 |
二甲苯 | 0.054±0.142 | 0.00-0.778 | 8.57 |
TVOC | 0.082±0.134 | 0.014-0.148 | 2.86 |
被调查场所室内外PM2.5质量浓度均较高,与美国EPA规定的PM2.5标准(室内外日均质量浓度分别为35 μg/m3和65 μg/m3)比较,中山市新 装修场所室内外超标率分别为77.14%和40.00%;室内平均质量浓度(0.082±0.067)μg/m3接近于2013年南京市部分居民室内PM2.5的平均质量浓度(0.080±0.033)μg/m3[6]。 而以《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002[4]PM10日均质量浓度0.15 mg/m3)评价室内PM10质量浓度,超标率仅为14.29%,室内PM10平均质量浓度(0.093±0.075)μg/m3,低于2011年深圳市部分幼儿园的检测结果(0.184±0.158)μg/m3[7]。甲醛的平均质量浓度为0.103 mg/m3,稍高于《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[4]0.10 mg/m3,但低于2002—2004年兰州市100 套新装修住宅的检测结 果[8];其余检测结果均低于《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[4]。由此可得,中山市室内新装修场所中,与美国EPA的标准相比,超标率最高的是PM2.5,这与朱中平等[9]对深圳市某区中小学教室可吸入颗粒物的研究结果一致。与《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[4]相比,PM10、甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC超标率最高的是甲醛,这与郭艳等[10]对中山市3061点次的新装修场所的调查结果一致。
3.2 颗粒物的室内外关系PM2.5的 I/O 比值为0.996(0.307~1.769),高于 2008程鸿等[11]对北京市秋季的研究结果(0.85),PM10的 I/O 比值为0.991(0.355~2.182),在没有明显的长期室内污染源的情况下,I/O 比值约为1。本研究结果中I/O 比值均小于1,说明新装修的危险因素不足以引起颗粒物质量浓度的改变,不足以作为室内新装修场所的颗粒物污染来源,室外颗粒物对室内空气污染起主要作用,是室内颗粒物污染的主要来源。人们在加强宣传使用环保材料简化装修的同时,还应注意加强室外空气污染的防控。
[1] | 原中华人民共和国卫生部.GB/T 11737-89 居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准标准方法 气相色谱法[S].北京:中国标准出版社,1990. |
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[2] | Engel-Cox JA,Weber SA. Compilation and assessment of recent positive matrix factorization and UNMIX receptor model studies on fine particulate matter source apportionment for the eastern United States [J]. J Air Waste Manag Assoc,2007,57:1307-1316. |
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[3] | 国家环境保护部. GB 3095-2012 环境空气质量标准[S].北京:中国环境科学出版社,2012. |
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[4] | 国家质量监督检验检疫总局,原中华人民共和国卫生部,国家环境保护总局. GB/T 18883-2002 室内空气质量标准[S].北京:中国标准出版社,2002. |
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[5] | Wallace L. Indoor particles: A review [J]. J Expo Sci Environ Epidemiol, 1996, 46, 98-126. |
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[6] | 王园园,崔亮亮,周连,等. 南京市部分居民室内PM2.5和PM1.0污染状况[J]. 环境与健康杂志,2013,30(10):900- 902. |
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[7] | 朱中平,杜海荣,管新艳,等. 深圳市部分幼儿园室内空气PM10、PM2.5、PM1.0浓度调查[J]. 环境与健康杂志,2012,29(4):328-330. |
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[8] | 黄维,陆荫. 兰州市新装修室内环境空气污染特征[J]. 环境与健康杂志,2007,24(2):101-103. |
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[9] | 朱中平,杜海荣,管新艳,等. 深圳市某区中小学教室可吸入颗粒物现况评价[J]. 中国学校卫生,2012,3(5):572-574. |
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[10] | 郭艳,何伦发,李玉,等. 中山市室内新装修场所空气污染风险评估[J]. 环境与健康杂志,2013,11(30):1009-1011. |
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[11] | 程鸿,胡敏,张利文,等. 北京秋季室内外PM2.5污染水平及其相关性[J]. 交通污染与健康专栏,2009,26(9):787-789. |
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